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龙钢公司1800m3高炉大修煤气系统工艺优化创新实践

时间:2020-08-12 15:47:06|浏览:|评论:0条   [收藏] [评论]

龙钢公司1800m3高炉大修煤气系统工艺优化创新实践张振峰杨建鹏(陕西龙门钢铁有限责任公司炼铁厂,陕西·韩城,715405)摘要:2018年龙钢公司炼铁厂相继对3 4 高炉进行大修,煤气专业依托科…

龙钢公司1800m3高炉大修煤气系统工艺优化创新实践

张振峰  杨建鹏

 

(陕西龙门钢铁有限责任公司炼铁厂,陕西·韩城,715405

          

  要:2018年龙钢公司炼铁厂相继对3#4#高炉进行大修,煤气专业依托科技创新,对3#4#高炉煤气系统停开炉煤气回收,安保进行工艺优化,并利用高炉大修期间,对存在系统存在缺陷进行优化提升,大幅提高煤气专业工艺安全性能及生产效益。

关键词:高炉 大修 煤气系统  工艺优化

 

1 前言

龙钢公司2*1800m3高炉20109月、12月相继建成投产,高炉有效容积1800m³26个风口、两个铁口,已连续生产满7年。炉缸8.653米内环炭砖热电偶温度大幅升高,说明炉缸侵蚀问题严重,经测算高炉高温点炭砖厚度估计仅有170-240mm。高炉采取堵风口、加钛球护炉操作,产量降低3500-4000吨,焦比高达450kg/t.铁以上,能耗较高,加之配合冬季环保限产,因此决定停炉大修。高炉煤气专业在高炉大修过程中依托科技创新,系统思考,优化煤气工艺提高安全生产效益。

龙钢18000m3高炉煤气系统工艺参数

高炉停炉、开炉煤气回收技术革新        

 

煤气,高炉副产品,钢铁联合企业重要的能源介质,同时,未经净化放散的煤气含有大量粉尘及有毒气体,严重污染环境,因此高炉大修期间的煤气回收技术,一直是技术攻关的课题,尽量多、安全回收煤气,不但能加快大修停炉开炉作业进程方,而且最大限度减少对环境的污染,,在此次高炉大修过程中,制定优化创新方案,大幅度提高大修停、开炉煤气回收率,具体方案如下:

3.1 煤气回收成分数据化

通过安装炉顶煤气取压管,对停开炉过程中煤气成分不间断分析跟踪,实现煤气回收数据量化操作,确保安全、高效、环保、经济的多重目标。

3.2 高炉停、开煤气回收目标化管理

3.3 高炉停炉停止回收煤气条件

①、当混合煤气中含H210%O22%

②、煤气成分曲线CO2数值出现明显拐点

③、控制风量仍然出现炉顶压力剧烈波动、频繁爆震

3.4 高炉开炉煤气回收条件

①高炉下料顺畅,风量风压稳定。

②分析炉顶煤气成分H2含量小于4%,氧含量小于1%,适当放宽引煤气炉顶温度,提高煤气回收率。

③连续三次煤气防爆试验合格,无爆鸣。

 

4 回收煤气过程中箱体保护:

在高炉停、开炉过程中,煤气的特性是高温高湿、低温高湿环境工况,对布袋的影响是致命的,高炉风量的变化300m3/min,合理调整投运布袋箱体数量,最大限度保护系统损失最小化。停用箱体顺序选择更换布袋时间较短的箱体。        

5 高炉停、开煤气回收安保措施

高炉停炉降料面过程中,出现停止回收煤气条件其中一条时,高炉采取切煤气操作。

煤气岗位按照切煤气程序进行操作,关闭重力除尘切断阀,打开DN400放散阀,并给重力除尘器及荒煤气总管通入氮气。

高炉点火前重力遮断阀封沙,大灰仓、重力球阀关闭

高炉开炉点火后,布袋系统氮气置换保压至高炉引煤气前,引煤气用煤气置换氮气。

6 煤气系统检修装配、工艺创新

6.1 在线更换煤气管网分界盲工艺创新

公司级煤气管网分界盲板阀,煤气不能切断,出现故障必须在线更换,常规委托专业公司气囊带压盲堵,特别是大口径管道阀门,技术成熟度低,工艺复杂,费用高,风险大。现场图如图3所示。

炼铁技术人员大胆策划,利用系统原有蝶阀,制定周密的工艺安全方案,采用降压带煤气插盲板方案,现场制作正压空气安全呼吸系统,在确保作业人员安全条件下,先将煤气进行可靠切断,然后进行煤气清扫,在安全可靠环境下更换了DN2400盲板阀,消除了布袋煤气系统巨大的安全隐患。现场图如图4所示:

6.2 热风出口钢壳结构优化改造

3#高炉热风出口相贯线由于受应力变化,内部焊缝开裂漏风造成外部加强板频繁开裂漏风,送风期钢壳温度居高不下,使用常规方法压浆处理效果差,钢壳开裂补焊作业频次居高不下,严重威胁热风炉设备工艺安全。       

将原炉壳使用Q235钢板材质提升为Q345B,大幅度提高热风出口部位使用钢材屈服强度,同时在不改变原有炉壳幅弧度前提条件下,将原厚度20mm钢板改为65mm厚度,同时采用可靠性更高的二氧化碳保护焊工艺,大幅提高热风炉相关线部位钢壳结构强度,风温1200℃工况条件下,钢壳温度稳定在100 ℃。改造现场如图5、6所示:

6.3 盲板阀选型改造因地制宜

3#高炉热风炉煤气总管原装DN1800盲板阀为翻板结构,开关板行程力矩大,造成阀门传动电器故障多。

炼铁技术人员通过现场勘查,因地制宜,对原有阀门进行选型改造优化为立式结构,巧妙利用上下空间,并安装制作操作平台,操作简单,稳定可靠,消除了热风炉煤气系统巨大的安全隐患。改造现场请况如图7所示。

7 大修期间热风炉保温技术创新        

7.1 大修期间热风炉保温技术创新

龙钢1800m3高炉热风炉结构形式为顶燃室,拱顶及高温部位使用硅质耐材,由于硅砖的抗热震性能差,因此热风炉的保温工作尤为重要,在做好保温工作的同时,还要组织穿插安排热风炉系统检修,保护热风炉砌体在高炉大修过程中不受影响,导致砌体损坏。具体措施如下

热风炉保温采用自系统循环保温技术,与外架烘炉器保温方案具有低成本、易操作协调的优势。

高炉打水凉炉结束,(高炉休风后三至四天)完成风口鹅颈管安装好风口盲板。在打水凉炉期间倒流阀不得打开,防止凉炉打水水汽抽入热风管道及围管。        

7.2 大修期间热风炉保温技术创新

热风炉需烧炉必须汇报调度,调度根据管网压力情况,每次允许一座高炉热风炉烧炉,热风炉烧好后必须汇报,调度根据安排表通知高炉热风炉烧炉,烧炉煤气用量3.0-3.5m3/h,送风时间不小于10小时,否则热风炉炉箅子温度降不下来,热风炉保温效果差。

7.3 大修期间热风炉保温技术创新

热风炉保温拱顶温度不低于900℃,每次只能烧一座热风炉,烧炉时间在两小时左右。热风炉烧好拱顶温度不得低于1200废气温度不得超过300℃达到后焖炉。

7.4 大修期间热风炉保温技术创新

热风炉系统的检修项目必须与热风炉保温做好沟通配合,提前一天通知热风炉烧炉做好准备工作,得到工艺主管许可后方可施工,热风炉保温一般可以给施工留有24小时,最长不超过60小时的作业时间 。

7.5 大修期间热风炉保温技术创新

热风炉保温操作注意事项:热风炉保温焖炉期间,出现拱顶温度下降过快等异常现象,可从以下几方面查找原因:

①热风阀是否漏水;

②空气切断阀关闭是否到位;

③煤气支管氮气吹扫是否漏风。      

8 结语

    龙钢公司2018年对两座高炉进行大修,煤气专业通过技术创新总结,提高了高炉大修停开炉煤气回收、热风炉保温等技术水平,实现环保、节能、安全、高效目标。同时通过技术改造,消除安全隐患百余项,优化煤气设备、工艺十余项,给两座高炉大修后的安全生产提供有力保障。

参考文献:

[1] 龚兵,宝钢高炉大修项目HSE管理研究.硕士论文.东北大学.2010

[2] 张文;特大型高炉基础改造工艺的试验研究[D];西安建筑科技大学;2009

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